目錄為什么需要Doublewrite BufferDoublewrite Buffer原理Doublewrite Buffer相關參數總結為什么需要Doublewrite Buffer

我們常見的服務器一般都是Linux操作系統，Linux文件系統頁（OS Page）的大小默認是4KB。而MySQL的頁（Page）大小默認是16KB。

可以使用如下命令查看MySQL的Page大小：

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_page_size';

一般情況下，其余程序因為需要跟操作系統交互，它們的頁（Page）都會大于等于操作系統的頁大小，為整數倍。比如，Oracle的Page大小為8KB。

MySQL程序是跑在Linux操作系統上的，需要跟操作系統交互，所以MySQL中一頁數據刷到磁盤，要寫4個文件系統里的頁。

需要注意的是，這個操作并非原子操作，比如我操作系統寫到第二個頁的時候，Linux機器斷電了，這時候就會出現問題了。造成”頁數據損壞“。并且這種”頁數據損壞“靠 redo日志是無法修復的。

重做日志中記錄的是對頁的物理操作，而不是頁面的全量記錄，而如果發生partial page write（部分頁寫入）問題時，出現問題的是未修改過的數據，此時重做日志(Redo Log)無能為力。寫doublewrite buffer成功了，這個問題就不用擔心了。

Doublewrite Buffer的出現就是為了解決上面的這種情況，雖然名字帶了Buffer，但實際上Doublewrite Buffer是內存+磁盤的結構。

Doublewrite Buffer是一種特殊文件flush技術，帶給InnoDB存儲引擎的是數據頁的可靠性。它的作用是，在把頁寫到數據文件之前，InnoDB先把它們寫到一個叫doublewrite buffer（雙寫緩沖區）的共享表空間內，在寫doublewrite buffer完成后，InnoDB才會把頁寫到數據文件的適當的位置。如果在寫頁的過程中發生意外崩潰，InnoDB在稍后的恢復過程中在doublewrite buffer中找到完好的page副本用于恢復。

Doublewrite Buffer原理

如上圖所示，當有頁數據要刷盤時：

頁數據先通過memcpy函數拷貝至內存中的Doublewrite Buffer中；Doublewrite Buffer的內存里的數據頁，會fsync刷到Doublewrite Buffer的磁盤上，分兩次寫入磁盤共享表空間中(連續存儲，順序寫，性能很高)，每次寫1MB；Doublewrite Buffer的內存里的數據頁，再刷到數據磁盤存儲.ibd文件上（離散寫）；

Doublewrite Buffer內存結構由128個頁（Page）構成，大小是2MB。

Doublewrite Buffer磁盤結構在系統表空間上是128個頁（2個區，extend1和extend2），大小是2MB。

如果操作系統在將頁寫入磁盤的過程中發生了崩潰，在恢復過程中，InnoDB存儲引擎可以從共享表空間中的Double write中找到該頁的一個副本，將其復制到表空間文件，再應用重做日志。

MySQL會檢查double writer的數據的完整性，如果不完整直接丟棄double write buffer內容，重新執行那條redo log，如果double write buffer的數據是完整的，用double writer buffer的數據更新該數據頁，跳過該redo log。

所以在正常的情況下，MySQL寫數據頁時，會寫兩遍到磁盤上，第一遍是寫到doublewrite buffer，第二遍是寫到真正的數據文件中，這就是“Doublewrite”的由來。

在數據庫異常關閉的情況下啟動時，都會做數據庫恢復（redo）操作，恢復的過程中，數據庫都會檢查頁面是不是合法（校驗等等），如果發現一個頁面校驗結果不一致，則此時會用到雙寫這個功能。

我們可以通過如下命令來監控Doublewrite Buffer工作負載：

show global status like '%dblwr%';Doublewrite Buffer相關參數innodb_doublewrite：Doublewrite Buffer是否啟用開關，默認是開啟狀態，InnoDB將所有數據存儲兩次，首先到雙寫緩沖區，然后到實際數據文件。Innodb_dblwr_pages_written：記錄寫入到DWB中的頁數量。Innodb_dblwr_writes：記錄DWB寫操作的次數。總結

InnoDB Doublewrite Buffer是InnoDB的一個重要特性，用于保證MySQL數據的可靠性和一致性。它的實現原理是通過將要寫入磁盤的數據先寫入到Doublewrite Buffer中的內存緩存區域，然后再寫入到磁盤的兩個不同位置，來避免由于磁盤損壞等因素導致數據丟失或不一致的問題。Doublewrite Buffer對于保證MySQL數據的安全性和一致性具有重要意義。

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